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本申请涉及用于高纯硅浇铸的模具,包括模具本体、石墨防冲烧部和吊耳成型部,模具本体包括底部和设置于底部的侧壁,且形成铸模空间,底部开设有安装槽,石墨防冲烧部设置于安装槽,且石墨防冲烧部具有冲击面,冲击面位于铸模空间,侧壁开设有两个相对的豁口,吊耳成型部可安装于侧壁的内侧壁,且可盖合豁口,吊耳成型部凸起于侧壁的内侧壁。上述方案可避开高纯硅水在倾倒的过程中直接冲击到模具的内底面,防止高温熔融态的高纯硅水将模具的内底面冲击烧坏,以此来降低模具的报废率,降低企业的经济投入。
1.用于高纯硅浇铸的模具,其特征是,包括模具本体(100)、石墨防冲烧部(200)和吊耳成型部(300),所述模具本体(100)包括底部(110)和设置于所述底部(110)的侧壁(120),且形成铸模空间,所述底部(110)开设有安装槽(111),所述石墨防冲烧部(200)设置于所述安装槽(111),且所述石墨防冲烧部(200)具有冲击面(210),所述冲击面(210)位于所述铸模空间,所述侧壁(120)开设有两个相对的豁口(121),所述吊耳成型部(300)可安装于所述侧壁(120)的内侧壁,且可盖合所述豁口(121),所述吊耳成型部(300)凸起于所述侧壁(120)的内侧壁。
2.根据权利要求1所述的用于高纯硅浇铸的模具,其特征是,还包括脱模层,所述脱模层覆盖所述铸模空间的内表面。
3.根据权利要求1所述的用于高纯硅浇铸的模具,其特征是,所述安装槽(111)的形状为半球状,所述石墨防冲烧部(200)背离所述冲击面(210)的一侧具有半球状凸起(220),所述半球状凸起(220)设置于所述安装槽(111)。
4.根据权利要求3所述的用于高纯硅浇铸的模具,其特征是,所述石墨防冲烧部(200)还包括石墨盖板(230),所述石墨盖板(230)与所述半球状凸起(220)相连,且所述石墨盖板(230)背离所述半球状凸起(220)的一面为所述冲击面(210),在垂直于所述冲击面(210)的方向上,所述石墨盖板(230)的投影面积大于所述半球状凸起(220)的投影面积,且大于所述安装槽(111)开口的投影面积。
5.根据权利要求1所述的用于高纯硅浇铸的模具,其特征是,所述侧壁(120)的内侧壁倾斜设置,且所述铸模空间的形状为扩口状,所述侧壁(120)的内侧壁开设有倾斜滑槽(122),所述倾斜滑槽(122)与所述豁口(121)连通,且所述吊耳成型部(300)与所述倾斜滑槽(122)滑动配合,在所述吊耳成型部(300)安装于所述倾斜滑槽(122)的情况下,所述吊耳成型部(300)背离所述豁口(121)的一侧具有脱模面(310),所述脱模面(310)与所述铸模空间的底面形成的夹角大于所述内侧壁与所述铸模空间的底面形成的夹角。
6.根据权利要求5所述的用于高纯硅浇铸的模具,其特征是,所述吊耳成型部(300)的形状为板状,所述倾斜滑槽(122)的倾斜面与所述铸模空间的底面形成的夹角大于所述内侧壁与所述铸模空间的底面形成的夹角。
7.根据权利要求5所述的用于高纯硅浇铸的模具,其特征是,所述吊耳成型部(300)背离所述铸模空间的一侧设有提拉环(320)。
8.根据权利要求1所述的用于高纯硅浇铸的模具,其特征是,还包括支架(400),所述模具本体(100)设置于所述支架(400),且所述模具本体(100)与所述支架(400)之间设置有隔热层(500)。
9.根据权利要求1所述的用于高纯硅浇铸的模具,其特征是,所述底部(110)内设有可供冷却水循环流动的管道,所述管道的一端为进水口(112),且凸出于所述底部(110),所述管道的另一端为出水口(113),且凸出于所述底部(110)。
[0001]本申请涉及高纯硅冶炼技术领域,特别是涉及用于高纯硅浇铸的模具。
[0002]高纯硅是冶炼行业重要的合金品种,在高纯硅的冶炼生产中,浇铸是必不可少的工艺步骤,浇铸是将高温熔融态的高纯硅水注入模具中冷却、定型,待高纯硅水冷却后脱模得到高纯硅锭,得到高纯硅锭后进行破碎,破碎进行出售。
[0003]高纯硅水浇铸的过程中,高温熔融态的高纯硅水从铁水包中从上向下直接倾倒到模具中,由于高纯硅水温度高,高纯硅水在倾倒的过程中容易将模具的内底面冲击烧坏,对于炼铁厂来说,高频率的使用,更容易将模具的内底面冲击烧坏,造成模具的报废,因此导致模具的报废率较高,进而造成企业的经济投入较大。
[0004]基于此,有必要针对高温熔融态的高纯硅水从铁水包中从上向下直接倾倒到模具中,由于高纯硅水温度高,高纯硅水在倾倒的过程中容易将模具的内底面冲击烧坏的问题,提供用于高纯硅浇铸的模具,可避开高纯硅水在倾倒的过程中直接冲击到模具的内底面,防止高温熔融态的高纯硅水将模具的内底面冲击烧坏,以此来降低模具的报废率,降低企业的经济投入。
[0005]用于高纯硅浇铸的模具,包括模具本体、石墨防冲烧部和吊耳成型部,所述模具本体包括底部和设置于所述底部的侧壁,且形成铸模空间,所述底部开设有安装槽,所述石墨防冲烧部设置于所述安装槽,且所述石墨防冲烧部具有冲击面,所述冲击面位于所述铸模空间,所述侧壁开设有两个相对的豁口,所述吊耳成型部可安装于所述侧壁的内侧壁,且可盖合所述豁口,所述吊耳成型部凸起于所述侧壁的内侧壁。
[0006]优选地,用于高纯硅浇铸的模具中,还包括脱模层,所述脱模层覆盖所述铸模空间的内表面。
[0007]优选地,用于高纯硅浇铸的模具中,所述安装槽的形状为半球状,所述石墨防冲烧部背离所述冲击面的一侧具有半球状凸起,所述半球状凸起设置于所述安装槽。
[0008]优选地,用于高纯硅浇铸的模具中,所述石墨防冲烧部还包括石墨盖板,所述石墨盖板与所述半球状凸起相连,且所述石墨盖板背离所述半球状凸起的一面为所述冲击面,在垂直于所述冲击面的方向上,所述石墨盖板的投影面积大于所述半球状凸起的投影面积,且大于所述安装槽开口的投影面积。
[0009] 优选地,用于高纯硅浇铸的模具中,所述侧壁的内侧壁倾斜设置,且所述铸模空间的形状为扩口状,所述侧壁的内侧壁开设有倾斜滑槽,所述倾斜滑槽与所述豁口连通,且所述吊耳成型部与所述倾斜滑槽滑动配合,在所述吊耳成型部安装于所述倾斜滑槽的情况下,所述吊耳成型部背离所述豁口的一侧具有脱模面,所述脱模面与所述铸模空间的底面形成的夹角大于所述内侧壁与所述铸模空间的底面形成的夹角。
[0010] 优选地,用于高纯硅浇铸的模具中,所述吊耳成型部的形状为板状,所述倾斜滑槽的倾斜面与所述铸模空间的底面形成的夹角大于所述内侧壁与所述铸模空间的底面形成的夹角。
[001 1] 优选地,用于高纯硅浇铸的模具中,所述吊耳成型部背离所述铸模空间的一侧设有提拉环。
[0012] 优选地,用于高纯硅浇铸的模具中,还包括支架,所述模具本体设置于所述支架,且所述模具本体与所述支架之间设置有隔热层。
[0013] 优选地,用于高纯硅浇铸的模具中,所述底部内设有可供冷却水循环流动的管道,所述管道的一端为进水口,且凸出于所述底部,所述管道的另一端为出水口,且凸出于所述底部。
[0015] 本申请实施例公开的用于高纯硅浇铸的模具中,底端设置有石墨防冲烧部,高纯硅水倒入铸模空间浇铸的过程中,高温熔融态的高纯硅水从铁水包中从上向下直接倾倒到石墨防冲烧部的冲击面上,由于石墨防冲烧部由石墨材料制造成,石墨具有非常好的耐高温性,因此,冲击面能够较大程度上承受高纯硅水的冲击,避免高温熔融态的高纯硅水直接倾倒到底部上,以使底部不承受高纯硅水的冲击,与此同时,石墨防冲烧部设置于安装槽能够限制石墨防冲烧部随意移动,高纯硅水倒入铸模空间浇铸的过程中,避免石墨防冲烧部受到高纯硅水倾倒时的冲击而移动,从而避免石墨防冲烧部离开高纯硅水的冲击位置,进而防止高纯硅水又重新冲击到底部。从而能预防高纯硅水在倾倒的过程中容易将模具的内底面冲击烧坏,以降低模具的报废率,降低企业的经济投入。
[0016] 同时,吊耳成型部能够在高纯硅水冷却、定型的过程后的高纯硅锭上形成便于吊装的结构,待高纯硅水冷却后需要脱模时,取下吊耳成型部,吊装机构通过豁口后夹装高纯硅锭,吊起高纯硅锭,以实现脱模,以使模具方便使用。
[0018] 图2为本申请实施例公开的用于高纯硅浇铸的模具在另一视角下的示意图,
[0019] 图3为本申请实施例公开的用于高纯硅浇铸的模具的截面示意图,
[0024] 其中,模具本体100、底部110、安装槽111、进水口112、出水口113、侧壁120、豁口
121、倾斜滑槽122、石墨防冲烧部200、冲击面210、半球状凸起220、石墨盖板230、吊耳成型部300、脱模面310、提拉环320、支架400、隔热层500。
[0025] 为便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文
所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
[0026] 需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述仅仅是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
[0027] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书里面所使用的术语仅仅是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和,或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0028] 请参考图1至图7,本申请实施例公开用于高纯硅浇铸的模具,包括模具本体100、石墨防冲烧部200和吊耳成型部300,其中,
[0029] 模具本体100包括底部110和设置于底部110的侧壁120,侧壁120环绕设置,与底部110围设形成铸模空间,高温熔融态的高纯硅水倒入铸模空间中冷却、定型,待高纯硅水冷却后脱模得到高纯硅锭。
[0030] 底部110开设有安装槽111 ,石墨防冲烧部200设置于安装槽111 ,石墨防冲烧部200由石墨材料制造成,且石墨防冲烧部200具有冲击面210,冲击面210位于铸模空间,也就是说,底部110设置有石墨防冲烧部200,高纯硅水倒入铸模空间浇铸的过程中,高温熔融态的高纯硅水从铁水包中从上向下直接倾倒到石墨防冲烧部200的冲击面210上,然后逐渐填满铸模空间,高纯硅水在铸模空间中冷却、定型,待高纯硅水冷却后脱模得到高纯硅锭。由于石墨防冲烧部200由石墨材料制造成,石墨具有非常好的耐高温性,因此,冲击面210能够较大程度上承受高纯硅水的冲击,避免高温熔融态的高纯硅水直接倾倒到底部110上,以使底部110不承受高纯硅水的冲击,从而能预防高纯硅水在倾倒的过程中容易将模具的内底面冲击烧坏。石墨防冲烧部200设置于安装槽111能够限制石墨防冲烧部200随意移动,高纯硅水倒入铸模空间浇铸的过程中,避免石墨防冲烧部200受到高纯硅水倾倒时的冲击而移动,从而避免石墨防冲烧部200离开高纯硅水的冲击位置,进而防止高纯硅水又重新冲击到底部
[0031] 侧壁120开设有两个相对的豁口121 ,吊耳成型部300可安装于侧壁120的内侧壁,且可盖合豁口121,吊耳成型部300凸起于侧壁120的内侧壁。在高纯硅水倒入铸模空间浇铸前,吊耳成型部300盖合豁口121,接着进行浇铸,浇铸过程中,由于吊耳成型部300盖合豁口
121,因此高纯硅水不会从豁口121流出,浇铸完成后,高纯硅水在铸模空间中冷却、定型,吊耳成型部300能够在高纯硅水冷却、定型的过程后的高纯硅锭上形成便于吊装的结构,待高纯硅水冷却后需要脱模时,取下吊耳成型部300,吊装机构通过豁口121后夹装高纯硅锭,吊起高纯硅锭,以实现脱模,且由于吊耳成型部300凸起于侧壁120的内侧壁,便于在高纯硅锭上形成吊装的结构,且形成吊装的结构便于吊装机构夹装高纯硅锭,从而便于吊起高纯硅锭,得到高纯硅锭后进行破碎,破碎进行出售。
[0032] 在脱模后,石墨防冲烧部200可能粘连在高纯硅锭上,在将高纯硅锭破碎后,石墨防冲烧部200与高纯硅锭分离,然后将石墨防冲烧部200重新放置到安装槽111,进行下一浇
[0033] 本申请实施例公开的用于高纯硅浇铸的模具中,底部110设置有石墨防冲烧部
200,高纯硅水倒入铸模空间浇铸的过程中,高温熔融态的高纯硅水从铁水包中从上向下直接倾倒到石墨防冲烧部200的冲击面210上,由于石墨防冲烧部200由石墨材料制造成,石墨具有非常好的耐高温性,因此,冲击面210能够较大程度上承受高纯硅水的冲击,避免高温熔融态的高纯硅水直接倾倒到底部110上,以使底部110不承受高纯硅水的冲击,与此同时,石墨防冲烧部200设置于安装槽111能够限制石墨防冲烧部200随意移动,高纯硅水倒入铸模空间浇铸的过程中,避免石墨防冲烧部200受到高纯硅水倾倒时的冲击而移动,从而避免石墨防冲烧部200离开高纯硅水的冲击位置,进而防止高纯硅水又重新冲击到底部110。从而能预防高纯硅水在倾倒的过程中容易将模具的内底面冲击烧坏,以降低模具的报废率,降低企业的经济投入。
[0034] 同时,吊耳成型部300能够在高纯硅水冷却、定型的过程后的高纯硅锭上形成便于吊装的结构,待高纯硅水冷却后需要脱模时,取下吊耳成型部300,吊装机构通过豁口121夹装高纯硅锭,吊起高纯硅锭,以实现脱模,以使模具方便使用。
[0035] 为便于高纯硅锭脱模,在一种可选的实施例中,本申请实施例公开用于高纯硅浇铸的模具还可以包括脱模层,脱模层覆盖铸模空间的内表面,一般地,在高纯硅水倒入铸模空间浇铸前,在铸模空间的内表面铺撒石灰粉末,石灰粉末覆盖铸模空间的内表面,以形成脱模层,石灰粉末能够在高纯硅水冷却、定型的过程中分隔高纯硅水与铸模空间的内表面,防止高纯硅水与铸模空间的内表面粘连,从而使得在高纯硅水冷却、定型后,脱模层能够便于高纯硅锭脱模,防止高纯硅锭与模具粘连较牢固而较难脱模,从而进一步便于高纯硅锭脱模,进一步提升模具的使用便捷性。
[0036] 如上文所述,在高纯硅水倒入铸模空间浇铸前,在铸模空间的内表面铺撒石灰粉末,石灰粉末覆盖铸模空间的内表面,在脱模后,石墨防冲烧部200可能粘连在高纯硅锭上而被吊装走,导致安装槽111没有被遮盖,石灰粉末可能进入安装槽111内,导致石墨防冲烧部200无法过较难重新放置到安装槽111以进行下一浇铸。基于此,在一种可选的实施例中,安装槽111的形状可以为半球状,石墨防冲烧部200背离冲击面210的一侧可具有半球状凸起220,半球状凸起220设置于安装槽111 ,半球状凸起220与半球状的安装槽111配合,半球状的安装槽111便于工作人员直接用清扫出进入安装槽111内的石灰粉末,从而使得石墨防冲烧部200能够重新放置到安装槽111以进行下一浇铸,进而提高模具的使用便捷性。
[0037] 进一步地,为避免在铸模空间的内表面铺撒石灰粉末的过程中,石灰粉末通过半球状凸起220与安装槽111的缝隙中进入安装槽111,在一种可选的实施例中,石墨防冲烧部200还可以包括石墨盖板230,石墨盖板230与半球状凸起220相连,且石墨盖板230背离半球状凸起220的一面为冲击面210,在垂直于冲击面210的方向上,石墨盖板230的投影面积大于半球状凸起220的投影面积,且大于安装槽111开口的投影面积。石墨盖板230能够盖住半球状凸起220与安装槽111的缝隙,防止石灰粉末通过石半球状凸起220与安装槽111的缝隙中进入安装槽111 ,同时,高纯硅水倒入铸模空间浇铸的过程中,高温熔融态的高纯硅水从铁水包中从上向下直接倾倒到石墨盖板230的冲击面210上,石墨盖板230在高纯硅水的冲击下能够紧靠在底部110上,从而能预防高纯硅水进入半球状凸起220与安装槽111的缝隙,避免高纯硅水在冷却后包裹石墨防冲烧部200而较难顺利脱模。
[0038] 如上文所述,吊耳成型部300能够在高纯硅水冷却、定型的过程后的高纯硅锭上形成便于吊装的结构,待高纯硅水冷却后需要脱模时,取下吊耳成型部300,吊装机构通过豁口121夹装高纯硅锭,吊起高纯硅锭,以实现脱模。可选地,侧壁120的内侧壁可以倾斜设置,以使铸模空间的形状为扩口状,侧壁120的内侧壁开设有倾斜滑槽122,倾斜滑槽122与豁口121连通,且吊耳成型部300与倾斜滑槽122滑动配合,在吊耳成型部300安装于倾斜滑槽122的情况下,吊耳成型部300背离豁口121的一侧具有脱模面310,脱模面310与铸模空间的底面形成的夹角大于内侧壁与铸模空间的底面形成的夹角,以使高纯硅锭上形成用于夹装的夹装面的倾斜角度相较与高纯硅锭侧面的倾斜角度较大设置,夹装面与脱模面310对应,高纯硅锭侧面与侧壁120的内侧壁对应,在夹装面的倾斜角度较大时,便于夹装,防止吊装过程中高纯硅锭脱落,提高夹装可靠性。
[0039] 具体地,想要实现脱模面310与铸模空间的底面形成的夹角大于内侧壁与铸模空间的底面形成的夹角的目的,可选地,吊耳成型部300的形状可以为板状,倾斜滑槽122的倾斜面与铸模空间的底面形成的夹角大于内侧壁与铸模空间的底面形成的夹角。板状的吊耳成型部300顺着倾斜滑槽122的倾斜面滑动,由于倾斜面与铸模空间的底面形成的夹角大于内侧壁与铸模空间的底面形成的夹角,能够使得脱模面310与铸模空间的底面形成的夹角大于内侧壁与铸模空间的底面形成的夹角的目的。同时,板状的吊耳成型部300不影响其在倾斜滑槽122中滑动,避免在高纯硅锭形成后吊耳成型部300无法或较难从倾斜滑槽122中滑出,防止吊耳成型部300无法与高纯硅锭分离,进而防止高纯硅锭无法吊装,且此时技术方案便于设置实现,结构相对比较简单,且可靠,
[0040] 为便于操作吊耳成型部300的安装与取下,可选地,吊耳成型部300背离铸模空间的一侧可以设有提拉环320,提拉环320便于工作人员操作,
[0041] 作为优选,本申请实施例公开用于高纯硅浇铸的模具还可以包括支架400,模具本体100设置于支架400,且模具本体100与支架400之间设置有隔热层500,隔热层500能预防热量传递至支架400,支架400收高温后强度变小,从而能预防支架变形,提高可靠性。
[0042] 为了使高纯硅水在铸模空间中较快的地冷却、定型,在一种可选的实施例中,底部110内设有可供冷却水循环流动的管道,管道的一端为进水口112,且凸出于底部110,管道的另一端为出水口113,且凸出于底部110。通过水冷的方式能够较快带走热量,从而使得高纯硅水在铸模空间中较快的地冷却、定型,从而加快高纯硅水的冷却速度,实现快速冷却,减少冷却时间,提高生产效率。
[0043] 以上所述实施例的各技术特征能够直接进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0044] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还能做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。